Extruderingsmaskin: ljusgenomsläpp, egenskaper och tillämpningar av transparenta polymerer

Från mjölkflaskor till optiska linser, till TV-apparater eller mobiltelefoner ... listan över användningsområden för transparent plast är oändlig. Idag omges vi av många typer av transparenta eller transparent modifierade plastmaterial som gör produkter mer attraktiva och bärbara än traditionellt glas.
Nu drar flera tillverkare nytta av kvaliteten och färgkonsistensen hos transparenta plastmaterial för en mängd olika tillämpningar:
1. tillverka lätta, hållbara och splittersäkra produkter;
2. Minskning av produktionskostnader;
3. produktion av komplexa geometrier och unikt formade komponenter;
4. Uppnår synlig transmittans och/eller optiskt brytningsindex jämförbart med glas
Och så vidare…

Några populära tillämpningsområden som drar nytta av ovanstående fördelar är:

1. Förpackningar (livsmedel, kosmetika ……)
2. Konsumentprodukter (matburkar, datalagringsprodukter, linser ……)
3. Arkitektoniskt glas (akvarier, säkerhetsinhägnad ……)
4. Bil- och elektriska komponenter (LED, strålkastarskydd ……)
5. Hälsovård (sprutor ……)
6. Jordbruksfilm
Det är dock värt att notera att trots det breda användningsområdet uppfyller endast ett fåtal polymerer sådana krävande materialspecifikationer.
Låt oss ta en titt på denna "blanka" kategori av plaster och inventera egenskaperna och populära tillämpningar för vissa transparenta polymerer (PC, PMMA, PET, SMMA, COC, etc.)!
På grund av det begränsade utrymmet kommer PS/SBC/ASA/MBS/PCTA+PCTG/PMP (polymetylpenten) och andra nya transparenta polymerer i den här artikeln inte att upprepas.

Polykarbonat (PC)
Polykarbonat (PC)är en högpresterande, tålig, amorf och transparent termoplastpolymer med en unik kombination av hög slaghållfasthet, dimensionsstabilitet och goda mekaniska egenskaper. Den släpper igenom mer än 90 % ljus, blockerar UV-strålning och ger 100 % skydd mot solens skadliga UV-strålar.

Polykarbonatplåt/rörextrudermaskinanvänds i en mängd olika vardagliga tillämpningar:
Elektriska och elektroniska produkter (LED-lampor, kontakter, mobiltelefoner ……)
Fordon (strålkastarramar, dörrhandtag, kylargrillar och innerglas)
Jordbruk (växthusmaterial)
Konsumentprodukter (glas, apparater, livsmedelskontakt ...)
Medicinska (kirurgiska instrument, utrustning ……)
Klara ark tillverkade av PC är 200 gånger starkare än glas med samma tjocklek i slagtester och är lätta att skära.
Transparent nylon (PA TR)
Genom att ändra typen av diamin, disyra eller aminosyra kan nylonvarianter med olika fysikalisk-kemiska egenskaper erhållas, inklusive universalnylon, nylon med lång kolkedja, högtemperaturbeständig nylon, transparent nylon och nylonelastomer. Transparent nylon är en amorf eller mikrokristallin termoplastisk nylon med ljusgenomsläpplighet på upp till 90 %, nära PMMA.
Eftersom transparent nylon har bättre motståndskraft mot olja, korrosion, nötning och repor än andra transparenta plaster, används den ofta inom fordonsindustrin, el och elektronik, mekanik, optik, sport och andra områden.
Akryl PMMA
PMMA är ett styvt, transparent termoplastmaterial som används flitigt som ett "splittersäkert" alternativ till glas. Denna polymer erbjuder flera tekniska fördelar jämfört med andra transparenta plaster (PC, PS), såsom:

Hög UV- och väderbeständighet.
Med upp till 92 % ljusgenomsläpp och optiska egenskaper, obegränsade färgalternativ.
Dessa fördelar gör PMMA-arkextrudern lämplig för arkitektur och konstruktion för att bygga växthus, marina center; bilfönster, lampskärmar, lampor, displayer för elektronisk utrustning, designmöbler etc.
Polyetylentereftalat (PET)
PET är en mångsidig transparent termoplastisk polymer som kännetecknas av sin utmärkta kombination av mekaniska, termiska, kemiska och dimensionella stabilitetsegenskaper. PET kan framstå som ogenomskinlig, vit och transparent, beroende på sin kristallina och amorfa struktur.
PETs önskvärda egenskaper (transparens, låg vikt, hög hållfasthet, styvhet, hög kemisk resistens, barriäregenskaper och lågt pris) gör det till det material man väljer för:
Vattenflaska
Kolsyrade läskedrycksbehållare
fibrer
Spelfilm

PET är att föredra framför polykarbonat (PC) på grund av lägre kostnad, bättre estetik och bättre hantering.
Amorf sampolyester (PETG)
Amorfa sampolyestrar som PETG är mångsidiga och kan användas för en mängd olika tillämpningar. Amorfa sampolyestrar kombinerar utmärkt klarhet och seghet med enastående värme- och kemikaliebeständighet.
PETG kan användas som en direkt ersättning för PC, PMMA och PC/polyester med mindre eller inga modifieringar.

Polyvinylklorid (PVC)
PVC är en amorf termoplast med utmärkt transparens. Klara PVC-skivor kombinerar utmärkta mekaniska egenskaper och slagtålighet med vattenklar transparens och enastående kemisk och brandbeständighet.
Dessutom är genomskinliga PVC-rör speciellt framtagna för att blockera skadliga UV-strålar. Dessa rör rekommenderas allmänt för utomhusbruk som utsätts för solljus och kräver transparens.

De optiska egenskaperna hos transparenta PVC-produkter sträcker sig från hög ljusgenomsläpplighet till hög transparens och bländfria ytor till hög slagtålighet, vilket gör dem lämpliga för externa applikationer. Viktiga tillämpningar för extruderingslinjer för transparenta PVC-skivor, rör och transparenta filmer inkluderar:
Arkitektur – ljus, säkerhetsglas, växthus ……
Förpackning – blisterförpackning, plastfolie, genomskinlig förpackning ……
Medicinskt – påsar, slangar, droppkopplare, kopplingar, ventiler ……
Flytande silikongummi (LSR)
Flytande silikongummi är en lågviskös, transparent värmehärdande elastomerförening med:
Utmärkt optisk klarhet (94 % transmittans)
Hållbarhet (hög temperaturbeständighet upp till 150°C)
Utmärkt bearbetningsbarhet
Designfrihet

Det är ett lättviktsmaterial som framgångsrikt har ersatt glas och andra termoplaster i en mängd olika tillämpningar, såsom högpresterande LED-belysning, elektronik, bilbelysning, konsumentprodukter, sjukvård etc. där hög transparens, värme-/UV-beständighet och långsiktig hållbarhet är viktiga krav.
Cyklisk olefinsampolymer (COC)
Cyklisk olefin-sampolymer (COC) är en amorf, transparent termoplast som framställs genom kedjesampolymerisation av cykliska monomerer med etan. Det är en relativt ny klass av polymerer jämfört med råvaror som polypropen och polyeten, och är känd för sin utmärkta optiska klarhet, goda mekaniska egenskaper och fuktbeständighet.

COC:s utmärkta optiska egenskaper gör den idealisk för livsmedelsförpackningsfilmer, optiska dataskivor, högprecisionslinser, optiska filmer med mera. Dessutom är cykliska olefin-sampolymerer resistenta mot fukt, lösningsmedel och sterilisering, vilket gör dem användbara inom medicinska och life science-applikationer som blisterförpackningar, medicinska brickor med mera.
Polyeten (PE)
Polyeten är en mycket slitstark termoplast som används flitigt inom flera marknader (förpackningar, fordon, elektronik etc.) för att producera filmer, slangar, plastdelar, laminat med mera. Det är den mest producerade plasten i världen och den används nästan varje dag.

LDPE-plastproduktionslinje: LDPE är flexibel, tålig och transparent och används ofta i plastpåsar, transparenta filmer, laboratorieutrustning och andra områden.

Transparent polypropen (PP)
Polypropen är ett utmärkt harts med goda fysikaliska egenskaper, kostnadseffektivitet och återvinningsbarhet, men på grund av sin kristallina natur är det svårt att få fram transparenta PP-ark. Idag har dock, tack vare nya mycket effektiva klargörande tillsatser (även kända som klarningsmedel), betydande framsteg gjorts inom transparent polypropen (PP), eftersom dessa polymerer erbjuder designflexibilitet, enklare bearbetningsmöjligheter, bättre färgbarhet/dekorativa egenskaper och kostnadsbesparingar genom låg vikt.

Dessutom kan en kombination av snabb kylning och korrekt värmebehandling förbättra transparensen hos extruderade polypropenark. Andra fördelar som gör klar PP till ett gångbart alternativ till dyrare transparenta material som glas och transparenta plaster (PS, PC, PETG) inkluderar:
Bra balans mellan styvhet och stötdämpning;
Bra fuktbarriär
Fluorerad etylenpropylen (FEP)
Fluorerad etylenpropylen (FEP) är kemiskt sett en sampolymer av hexafluoropropylen och tetrafluoroetylen. Denna polymer släpper igenom en hög andel ultraviolett och synligt ljus. FEP i filmform har en dagsljusgenomsläpplighet på cirka 96 %. FEP-film släpper igenom mer ultraviolett, synlig och infraröd strålning än vanligt glas.
Styrenmetylmetakrylat (SMMA)
SMMA eller styrenmetylmetakrylat (SMMA) är en mycket transparent styren-akrylsyra-sampolymer med en utmärkt glansig yta. Den kombinerar de utmärkta bearbetningsfördelarna och kostnadsattraktiviteten hos styrenpolymerer med hög ljusstyrka och klarhet. Andra fördelar med SMMA är:
Utmärkt termisk stabilitet;
Bättre alkoholbeständighet än akryl;
Mekaniska egenskaper överlägsna GPPS;
Reptålighet;
Klagomål från FDA.

Jämfört med PMMA, PC och PET är SMMA billigare och har liknande ytkvalitet.
SMMA är lämpligt för tillämpningar som kräver starka, styva och vattentransparenta egenskaper, såsom hushållsprodukter, glas, glasvaror, kosmetikaförpackningar, medicintekniska produkter, produkter för personlig hygien etc.
Polystyren (allmänt ändamål – GPPS)
Allmänpolystyren (GPPS), även känd som kristallklar polystyren, är en transparent polymer med följande egenskaper:
Hög styvhet;
God dimensionsstabilitet;
Låg specifik vikt och utmärkt värmebeständighet
Goda elektriska isoleringsegenskaper

På grund av sin amorfa natur har den fördelar jämfört med andra polymerer när det gäller transparens, låg kostnad och enkel bearbetning. Några tillämpningar för GPPS inkluderar leksaker, CD-fodral, klädhängare, grönsakslådor i kylskåp, duschpaneler, IT-utrustning, genomskinliga smyckeskrin, kylskåpshyllor och lådor samt plastmuggar. Det används också vid tillverkning av medicinska engångsprodukter såsom provrör, testkithus, diagnostiska produkter, petriskålar etc.
MABS (transparent ABS)
ABS är en slagtålig termoplast som består av tre monomerer: akrylnitril, butadien och styren. Styren-akrylnitril-sampolymerer ger styvhet, medan butadien ger slagtålighet.
Tillverkaren tillsätter metylmetakrylatmonomer till SAN-fasen för att producera ett mycket transparent ABS-harts som kallas MABS (metylmetakrylat-akrylnitril-butadienstyren). MABS erbjuder egenskaper som:

Hög ljusgenomsläpplighet;
Låg dis;
Konsekvent och stabil färg;
Förbättrade flödesegenskaper.
Klar ABS har bättre slagtålighet än polystyren, SAN och PMMA, och erbjuder god bearbetningsbarhet. MABS-kvaliteter med förbättrade flytegenskaper kan användas som ett intressant alternativ till polykarbonat (PC). Klar ABS används i konsumentapparater, medicinska tillämpningar, sportartiklar, medicinsk utrustning etc.